2017 Fiscal Year Research-status Report
姶良カルデラ下マグマと温泉の関係及びその流路構造解明
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16K17822
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
川端 訓代 鹿児島大学, 理工学研究科, 特別研究員 (10773468)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 地殻変動 / 火山 / 地震 / 流体 / ラドン / ヘリウム同位体比 / 断層 / 温泉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地殻変動（火山や地震など）の活動度の指標を得る様々な研究のひとつに流体の利用が挙げられる。本研究では温泉水を利用し姶良カルデラ下に存在するマグマと温泉の関係・地下流路構造を明らかにする事を目的としている。
昨年度行った姶良カルデラ周辺の温泉水の分析結果から、鹿児島市内の温泉に、天水にマグマ由来もしくは堆積物の続成に伴って放出された水が混入している可能性がある温泉が認められた。鹿児島市周辺では基盤岩である白亜系四万十帯が断層により地溝構造を作っており、これら断層を通じて流体が上昇している可能性があった。地質構造との関連性を調査するため、より密に鹿児島市内の温泉を採取し、分析を行った。その結果、ほとんどの温泉は天水起源であり、天水以外の起源水が混入している温泉は１箇所のみであり断層の存在と有意な関係が認められなかった。これは基盤岩に形成された断層が現在活動的ではなく、鹿児島市のほとんどの地域の帯水層にはより深い箇所からの流体の混入が無く、ごく一部に限られることを示している。
桜島の火山活動と温泉の成分変化の関係を調査するため、桜島内の３つの温泉から湧出する温泉水の定期採水・分析を行った。温度、pH、電気伝導度などの基本情報の他、溶存イオン測定、炭素同位体測定、酸素水素同位体測定、温泉水ラドン濃度測定を行った。うち１箇所の温泉についてはヘリウム同位体比測定も行った。測定の結果、溶存イオンにおいては年間を通してあまり変化が認められなかった、しかしヘリウム同位体比は年末に向かうにつれ高くなり、比較的噴火が多く認められた月で突出して高くなる傾向が認められた。
また、火山による地殻変動に伴う地下水変化と対比するため、熊本地震による地殻変動に伴う湧水変化のモニターを行った。この結果直接断層に関係する湧水のみに変化が認められることが明らかとなった。この結果は国際シンポジウムや国内学会で発表された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度に予定していた桜島内温泉の定期採水・分析（溶存イオン・ヘリウム同位体測定、酸素・水素同位体測定・溶存物質測定、ラドン濃度測定）を予定通り行うことができた。また昨年度に発生した熊本地震は、地震による地殻変動に伴う湧水の変化をモニターできる好機であった。地震前から湧水データが揃っており、昨年度から続けている火山に伴う地下水変化と対比可能であることから桜島に加え、熊本地域の湧水についても一定期間定期的に地下水を採水・分析を行い、結果を得ることができた。温泉には、古い文献に温泉データが記載されているものが多くあり、温泉の時系列変化を見るために文献調査を行ない、鹿児島県姶良カルデラ周辺の温泉ついて文献を収集した。以上により研究は順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、温泉水成分と地質の関係について解析を行い、温泉の流路構造や姶良カルデラ下マグマの影響を明らかにする。また、火山噴火に伴う地殻変動による温泉成分変化を検出するため、引き続き桜島に湧出する温泉を定期的に採取し分析を行う。昨年度は主に水の成分分析に加え、ヘリウム以外の溶存ガスの分析を行い、噴火に伴う温泉水溶存成分変化の有無を調査する。鹿児島県下の温泉について、本年度では古文献の収集を行なったので、今後は記載された温泉データを年代毎にまとめ、温泉水の時系列変化を明らかにし、火山噴火との関係の有無をさぐる。
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| Causes of Carryover |
計画を変更し一部試料の分析を行わなかったため、未使用額が生じた。２９年度の未使用額は本年度行う分析に用いる。
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